《铁的多样性》物质的性质与转化PPT课件(第1课时亚铁盐和铁盐)

《铁的多样性》物质的性质与转化PPT课件(第1课时亚铁盐和铁盐)

第一部分内容：素养目标

1.根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,能从宏观和微观相结合的视角认识铁及其重要化合物的主要性质。

2.能独立或与同学合作完成实验,记录实验现象和数据,完成实验报告,并能主动进行交流,逐步提升科学探究与创新能力。

3.应用氧化还原反应原理和实验研究铁的重要化合物间的转化关系,掌握Fe3+、Fe2+的检验,培养证据推理与模型认知的意识。

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铁的多样性PPT，第二部分内容：知识铺垫

1.铁元素的常见化合价有0价、+2价和+3价,分别举一例写出对应物质的化学式Fe、FeCl2、FeCl3。

2.一般来说,元素处于高价态时具有氧化性,元素处于最低价态时只具有还原性,元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性,请判断下列反应中铁元素表现的是氧化性还是还原性。

(1)Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2　氧化性。

(2)Fe+2H+ Fe2++H2↑　还原性。

(3)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-　还原性。

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铁的多样性PPT，第三部分内容：新知预习

一、铁元素的存在

铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝。

2.存在形态

(1)游离态:存在于陨铁中。

(2)化合态:主要以+2、+3价铁的化合物存在。如黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿(FeCO3)等。

二、Fe2+、Fe3+的性质

1.实验预测与假设

2.实验操作与现象 

【微思考1】实验室中盛FeSO4溶液的试剂瓶中,通常加些铁屑或铁钉,这是为什么?

提示:Fe2+具有较强还原性,易被氧化而变质。因此向盛有亚铁盐溶液的试剂瓶中加单质铁的目的是防止Fe2+被氧化。

【微思考2】如何除去FeCl3溶液中混有的杂质FeCl2?

提示:通入Cl2或滴加氯水或加入“绿色”氧化剂H2O2溶液:

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铁的多样性PPT，第四部分内容：自主测试

1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

(1)铁元素在地壳中含量位于第三位。 (　　)

(2)自然界中无游离态铁。 (　　)

(3)工业炼铁,需加入还原剂。 (　　)

(4)钢和生铁都是铁的合金,钢不易生锈,生铁易生锈,铁锈的主要成分是Fe3O4。 (　　)

答案:(1)×　(2)×　(3)√　(4)×

解析:铁元素在地壳中含量位于第四位。游离态的铁存在于陨石中。工业炼铁的一般过程是Fe2O3==Fe。铁锈的主要成分是Fe2O3。

2.(1)向FeCl2溶液中通入Cl2,现象是:溶液由______变为______。 

(2)足量的Cl2与Fe反应的化学方程式为______ , 

Fe与稀硫酸反应的离子方程式为______。 

答案:(1)浅绿色　棕黄色

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铁的多样性PPT，第五部分内容：探究

Fe2+、Fe3+的性质

在FeCl3和CuCl2的混合溶液中,加入过量的铁粉,充分反应后,溶液中的金属离子有哪些?

(1)Fe2+既具有还原性又具有氧化性,可以被氧化为Fe3+,也可以被还原为Fe。

①当Fe2+遇到强氧化剂时,被氧化为Fe3+,如2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。

②当Fe2+遇到C、Al、Zn、CO等还原剂时,可以被还原为Fe,如Fe2++Zn Zn2++Fe,FeO+CO Fe+CO2。

(2)Fe3+具有较强的氧化性,可被还原为Fe2+或Fe。

①Fe3+被C、CO、Al等还原为Fe,如Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2,Fe2O3+2Al 2Fe+Al2O3。

②Fe3+被Fe、Cu等还原为Fe2+,如2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+。

例1已知下述三个实验均能发生化学反应:

①将光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中　②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水　③将铜丝放入氯化铁溶液中。下列判断正确的是(　　)

A.实验①中铁钉做氧化剂

B.实验②中Fe2+具有还原性

C.实验③中发生的是置换反应

D.上述实验证明氧化性Fe3+>Fe2+>Cu2+

解析:铁和硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,铁是还原剂,A项错误;向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水,亚铁离子被氧化生成铁离子,体现亚铁离子的还原性,B项正确;将铜丝放入氯化铁溶液中生成氯化亚铁和氯化铜,不是置换反应,C项错误;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则氧化性是Fe3+>Cu2+>Fe2+,D项错误。

方法规律铁、铜及其化合物在溶液中的共存规律

(1)Fe能与Fe3+、Cu2+发生反应,因而当溶液中有Fe粉剩余时,溶液中不可能大量存在Fe3+、Cu2+。由于氧化性Fe3+>Cu2+,所以向Fe3+、Cu2+的混合溶液中加入铁粉,铁先与Fe3+反应;由于还原性Fe>Cu,所以向Fe3+的溶液中加入Fe、Cu混合物,Fe先反应。

(2)Cu能与Fe3+发生反应,因此当有Cu析出时,溶液中不可能大量存在Fe3+。

(3)Fe2+与Fe3+、Cu2+、Fe、Cu均能大量共存。

对点训练1-1下列物质反应后一定有+3价铁生成的是(　　)

①过量的Fe与Cl2反应　②Fe与过量稀硫酸反应后,再向其中加H2O2溶液　③Fe(NO3)2溶液中加少量盐酸　④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中。

A.只有①B.只有①②   C.只有①②③   D.全部

解析:①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+,向其中加H2O2溶液后,由于H2O2是一种常见的氧化剂,能将Fe2+氧化成Fe3+。③从表面上看不会发生反应,但实际上发生了Fe2+被硝酸氧化的反应。④中首先发生Fe与盐酸反应生成FeCl2、Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3的反应,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。

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铁的多样性PPT，第六部分内容：随堂检测

1.将铁粉放入盐酸、MgCl2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液组成的混合液中,充分反应后,铁粉有剩余,则此时溶液中含有的大量阳离子是(　　)

A.Cu2+和Fe2+  B.Fe2+和Mg2+

C.Fe3+和Fe2+  D.H+和Cu2+

解析:混合溶液中加入铁粉发生如下反应:2H++Fe Fe2++H2↑,铁和MgCl2溶液不能反应,2Fe3++Fe 3Fe2+,Cu2++Fe Fe2++Cu,由于铁粉有剩余,故此时溶液中阳离子主要有Mg2+和Fe2+。

2.下列反应最终能生成含Fe3+的化合物的是(　　)

①过量Fe与稀硝酸　②铁丝在硫蒸气中燃烧　③向FeBr2溶液中通入Cl2　④铁与CuCl2溶液反应　

⑤Fe(OH)2露置于空气中

A.①②③B.①③⑤

C.③④ D.③⑤

解析:①Fe与稀硝酸反应生成硝酸铁,Fe3+与过量的Fe反应生成Fe2+,故不选;②铁丝在硫蒸气中燃烧生成FeS,故不选;③向FeBr2溶液中通入Cl2,由于Fe2+还原性强于Br-,氯气首先把Fe2+氧化为Fe3+,故选;④铁与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁和铜,故不选;⑤Fe(OH)2露置于空气中,与氧气、水反应生成Fe(OH)3,故选。

3.为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了如图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是(　　)

A.④      B.③    C.③④    D.①②③④⑤

解析:③不反应,实验方案及现象均错误;④检验的是Cl-,与Fe3+的性质无关。

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